Órganos artificiales ahora producidos más fácilmente
Ilustración esquemática general de la fabricación de EPUM usando PLCL usando un proceso VIPS durante el recubrimiento por rotación. La membrana fabricada se transfirió a un inserto de 12 pocillos para el cultivo conjunto de células para imitar un modelo de barrera endotelial. Crédito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST)
Un grupo de investigación coreano ha desarrollado una tecnología que permite la diferenciación de células madre en tipos de células deseados, como células murales vasculares u osteoblastos, sin un tratamiento previo especial. Se espera que esta tecnología facilite la producción de órganos artificiales para estudios preclínicos o tejidos artificiales para trasplantes como piel artificial y parches cardíacos.
El Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) anunció que el grupo de investigación dirigido por la Dra. Youngmee Jung del Centro de Biomateriales ha desarrollado una nueva plataforma de cocultivo celular basada en membranas porosas ultrafinas que pueden cultivar múltiples tipos de células simultáneamente para formar tejidos similares a los nativos del cuerpo humano.
El cocultivo celular, en el que diferentes tipos de células se cultivan juntas, es uno de los métodos utilizados para fabricar órganos artificiales que se pueden utilizar como sustitutos de los estudios preclínicos basados en animales, que son necesarios para el desarrollo de fármacos. Debido a que el cuerpo humano consta de varios tipos de células, el cocultivo de células es fundamental para simular los tejidos humanos lo más fielmente posible y actualmente se utiliza en la mayoría de los campos de investigación que involucran la simulación de tejidos biológicos. Sin embargo, el simple hecho de mezclar y cultivar diferentes tipos de células a menudo hace que las células de rápido crecimiento abrumen a las demás, lo que lleva a una falta de crecimiento de los tipos de células restantes.
Entre las plataformas de cultivo celular desarrolladas para resolver este problema, la plataforma que utiliza membranas porosas tenía limitaciones en el sentido de que el grosor relativo de la membrana y la baja densidad de los poros no lograron inducir interacciones activas célula-célula. Además, se requirieron tratamientos adicionales para compensar las diferencias entre el entorno de la plataforma y el entorno in vivo, donde realmente crecen las células.
Para superar tales limitaciones, los investigadores de KIST han desarrollado una plataforma con membranas que son 10 veces más delgadas que las existentes y tienen una mayor densidad de poros, potenciando las interacciones célula-célula. Usando un material polimérico suave y elástico y permitiendo los ajustes elásticos de la membrana delgada, la nueva plataforma de cocultivo muestra rasgos superficiales similares a los de la matriz extracelular, proporcionando a las células un entorno similar al del cuerpo. Además, teniendo en cuenta que los tejidos de los vasos sanguíneos, los músculos, el corazón y otras partes del cuerpo humano suelen estar alineados en determinadas direcciones, la plataforma desarrollada por el grupo de investigación de KIST es adecuada para el cultivo de tejidos, ya que puede alinear las células sin ningún tratamiento adicional. , a través de la alineación de poros y formaciones de patrones a nanoescala utilizando la elasticidad de la membrana.
Cuando las células endoteliales vasculares que forman el interior de los vasos sanguíneos humanos se cocultivaron en esta plataforma junto con células madre que pueden diferenciarse en células vasculares células murales, la diferenciación de las células madre en células murales vasculares fue aproximadamente 2,5 veces mayor que la observada en las plataformas disponibles comercialmente, y las células endoteliales vasculares formaron uniones célula-célula de manera eficaz, mostrando una notable función de barrera endotelial.
«Esta plataforma de cocultivo celular permite cultivos celulares que son más simples pero más eficientes que las plataformas comerciales disponibles actualmente, y th Por lo tanto, muestra un alto potencial como herramienta alternativa para estudios preclínicos que pueden reemplazar las pruebas con animales en compañías farmacéuticas, hospitales y otros campos que requieren evaluaciones biológicas». dijo el Dr. Youngmee Jung de KIST.
Los resultados se publicaron en la última edición de Advanced Functional Materials.
Explore más
El hidrogel controla el crecimiento celular fuera del cuerpo Más información: Jin Yoo et al, Use of Elastic, Porous, and Ultrathin CoCulture Membranes to Control the Endothelial Barrier Function via Cell Alignment , Materiales Funcionales Avanzados (2020). DOI: 10.1002/adfm.202008172 Información de la revista: Materiales funcionales avanzados
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología Cita: Los órganos artificiales ahora se producen más fácilmente (2021 , 8 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-artificial-easily.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.